국내 유통 ‘건축 외단열 페놀폼’ 문제 투성이
“환경호르몬 발생 화재에도 ‘취약”
국가 연구원 4곳 실험결과 ‘충격적’
‘폼알데하이드’ ‘총휘발성유기화합물’ 등 오염물질 ‘수두룩’
환경부 기준 수십 배 초과
알칼리성으로 강판 볼트 너트 등 금속 부식 ‘일쑤’
세계 어느 곳도 사용 사례 없어
우수한 단열성능과 불에 잘 타지 않는 단열재로 각광받으며 건축 외단열 시장에서 활용도가 급속히 확장되고 있는 ‘페놀폼’이, 국가 연구소 실험결과 인체에 악영향을 미치는 환경호르몬을 발생시키고 화재에도 취약한 것으로 드러나 충격을 주고 있다.
패놀폼은 단열성능이 우수해 건축용 소재나 알루미늄과 같은 비철금속 세라믹, 석재, 플라스틱, 복합소재 등과 접목을 통해 다양한 용도의 제품으로 활용되고 있다.
하지만, 페놀폼 단열재의 경우 국가표준에 대한 체계적인 성능과 기술 검토가 미흡한 상태에서, 기존에 활용도가 낮았던 KS M ISO 4898(경질 발포 플라스틱-건축물 단열재)의 성능 기준을 그대로 도입하고 있어 이에 대한 종합적이며 적합성에 대한 검토가 필요하다는 지적이 일고 있다.
패놀폼 단열재의 물성 특성 및 성능평가에 관한 연구자료
‘ENBUILDINGS 기술연구소’ 박태성 소장은 최근 ‘패놀폼 단열재의 물성 특성 및 성능평가에 관한 연구’를 통해 국가표준에서 규정하고 있는 페놀폼 단열재의 물성을 비롯해 화재성능과 실내 공기질 등의 성능평가를 실시했다.
이를 위해 3곳의 실제 현장에서 시공 전 페놀폼 단열재를 입수하여 KS M 4898을 활용, 열전도율과 밀도, 선형치수두께, 압축강도, 치수 안정성, 흡수성, 굴곡과 과하중 등 물성 실험을 수행했다.
또한, 내화 성능은 건축물 마감재료의 난연성능과 화재확산방지구조 기준의 콘칼로리미터를 통해 실내공기질은 실내공기질공정시험기준(2017)을 활용, 실험을 진행했다.
이 실험은 공정성 확보를 위해 KOLAS 인정기관 3곳과 품질검사전문기관 1곳이 참여했다. 이 실험은 시료의 두께와 페놀폼의 알루미늄 시트 유무에 따라 총 8종류의 케이스로 분류했다.
실험 결과 충격적인 3가지 결론이 나왔다.
우선, KS M ISO 4898 규격에서 규정하고 있는 흡수성을 전부 초과했다는 것과 실내 공기질 시험 결과 국토부의 ‘건축친화형주택건설기준 고시' 대비 폼알데하이드 방출량과 총휘발성유기화합물은 필름이 있는 경우의 한 케이스를 제외한 모든 케이스에서 기준 초과가 발생하는 것으로 나타났다.
KOLAS 인정기관 2곳에서 시험한 결과, 폼알데하이드의 경우 환경부의 건축자재 오염물질 방출기준인 0.02 mg/㎡·h와 국토교통부 기준인 0.015 mg/㎡·h을 알루미늄 필름이 적용된 일부 케이스를 제외하고, 모든 부분에서 초과한 것으로 나타났으며, 최대 18배 이상 차이를 보인 경우도 발생했다.
실험한 결과 역시 거의 모든 부분에서 기준치를 초과, 국토교통부 기준으로 최대 23배 이상의 차이를 보인 것으로 나타났다.
총휘발성유기화합물의 경우 환경부에서 건축자재의 오염물질 방출기준에서는 특정할 수 있는 자재 기준 부재로 국토부의 건축친환경기준인 0.10 mg/㎡·h을 적용, 최대 4배 이상 초과하는 것으로 드러났다.
박태성 소장은 “KS 기준, 실내공기질 성능평가 결과 흡수성과 폼알데하이드의 경우 거의 모든 시료에서 기준 성능을 넘었으며, 총휘발성유기화합물은 두 시료에서 톨루엔은 한 시료에서 기준을 초과하는 것으로 나타났다”고 밝히고 “개방되지 않은 실내에서의 작업과 시공은 인체에 영향을 줄 수 있다”고 지적했다.
또 콘칼로리미터법 시험을 통한 내화성능 시험에서도 국토부의 건축물 마감재료의 난연 성능 기준인 8MJ/㎡를 초과, 최대 총열방출률이 18.6MJ/㎡로 나왔다.
총열방출률은 국토부 고시 기준 가열시험 개시 후 10분 간 총방출열량이 8MJ/㎡ 이하를 만족해야 하지만, KOLAS 인정기관에서 시험한 결과 대부분 시료에서 기준치를 넘어섰고, 품질검사전문기관에서도 기준을 초과하는 것으로 나타났다.
박 소장은 “준불연재료의 경우 총방출열량의 경우 10분간 8MJ/㎡를 난연재료의 경우 5분간 8MJ/㎡를 만족시켜야 한다”며, “실험 결과 알루미늄 시트가 적용된 완제품의 경우 몇몇은 준불연성능을 만족한 것으로 나타났지만, 제품을 구성하는 각각의 구성품도 준불연성능을 만족시켜야 한다는 국토부 고시에 따라 알루미늄 시트를 제거하고 실험한 결과 심재가 화재에 매우 취약한 것으로 드러났다”고 밝혔다.
강 박사는 “페놀폼은 알칼리성으로 인해 샌드위치 패널 강판이나 볼트, 너트 등 금속들이 부식되면서 건물이 무너진 사례로 인해 전 세계 어느 나라에서도 페놀폼을 건축용 외단열재로 사용하지 않는다”고 지적하고 “지난해 제천에서 발생한 화재에서 볼 수 있듯이 외단열재 마감을 제대로 하지 않을 경우 심재를 통해 화재가 급속도로 확산되는 것처럼 페놀폼을 구성하는 심재가 최소한의 난연성능마저 만족시키지 못하면 화재 시 큰 피해가 예상된다”고 말했다.
오성덕 기자 건설기술신문
http://www.ctman.kr/news/16903
